Для конструкции дирижабля нужен был легкий и прочный материал. Костович решил эту задачу- открыл новый материал арборит (фанеру), разработал технологию его производства, запатентовал и применял для каркаса и других частей дирижабля.
Потребовался также лёгкий двигатель. В 1879 г. О.С.Костович приступил к разработке двигателя внутреннего сгорания с циклом Отто и применением жидкого легкого топлива.
К 1883 г. двигатель был построен, испытания и доводка продолжались до 1885 г. В результате мощность достигла 60-80 л.с. при массе 240 кг.
Это восьмицилиндровый двигатель с горизонтальным расположением цилиндров, соединенных в две группы по 4 цилиндра. Цилиндры, поршни и некоторые другие детали были выполнены из бронзы. Коленчатый вал, шатуны, коромысла - из стали. Топливовоздушная смесь из карбюратора поступала к впускным клапанам цилиндров по четырем патрубкам через дроссельные краны. Зажигание - электрическое, током низкого напряжения с применением подвижных контактов. Охлаждение цилиндров - водяное. Смазка трущихся поверхностей осуществлялась маслёнками. Для равномерности хода двигателя использовался маховик больших размеров. В России это был первый двигатель внутреннего сгорания, предназначенный для летательного аппарата.
Из-за отсутствия средств О.С.Костович не смог до конца собрать дирижабль «Россия».

Напоминанием о строительстве этого дирижабля остался двигатель, который с 1977 г. хранится в музее ВВС, как ценная реликвия истории воздухоплавания и авиации.

Дирижабль был огромным. Его корпус объемом в 5 тыс. куб. м имел длину 64 м и диаметр более 12 м. Сквозь середину корпуса проходила вертикальная шахта-труба, в нижнюю часть которой помещался экипаж и пассажиры. Здесь же располагалось и машинное отделение. Основой дирижабля служила горизонтально расположенная круговая ферма, прилегавшая внутри баллона к мягкой, шелковой оболочке. От верхнего и нижнего концов шахты к ферме шли расчалки, подобно тому, как идут от втулки к ободу спицы велосипедного колеса (такое сравнение любил приводить сам Костович). Ферма, шахта и расчалки придавали всей конструкции необходимые жесткость, прочность и легкость.
По центральной оси корпуса к корме проходил главный вал, венчавшийся четырехлопастным воздушным винтом. Руль направления располагался, напротив, в носовой части корабля. Год шел за годом, а работам не было видно конца. Кроме технических трудностей дело осложнялось еще и тем, что Костовичу приходилось самостоятельно конструировать почти все устройства дирижабля, механизмы и приборы, многие из которых создавались впервые.

Вторым ноу-хау дирижабля "Россия" стал материал оболочки — фанера в сегодняшнем понимании этого слова. Тогда же под ним подразумевались тонкие древесные листы (шпон).

Костович называл свой материал "арборитом" и даже построил одноименный завод под Петербургом. Основной его продукцией были изделия из арборита: бочки для вина и керосина, ящики, сундуки, чемоданы, строительные детали и даже фанерные разборные домики.

Фанеру Костович создавал, смешивая в разных пропорциях раздробленную древесину с различными компонентами. В ходе этих работ изобретатель пришел к заключению, что можно, "не раздробляя волокон древесины, разделять их на слои и затем соединять их более выгодным способом, нежели это имеется в природном построении дерева”. При склеивании не менее трех древесных листов со взаимно перекрещивающимися направлениями волокон получались листы арборита, прочные во всех направлениях. Склеивание листов он производил им же изобретенным "клеем-цементом”. Этот клей не только скреплял листы, но и проникал во все поры распаренной древесины, делая арборит не поддающимся гниению, не восприимчивым к атмосферной влаге и потому постоянным в массе. Рецепт клея-цемента не дошел до нас.